亚致死剂量的丁硫克百威和阿维菌素对柑橘大实蝇成虫生长发育的影响

刘文茹，何章章，桂连友，石永芳，周仁迪，杨 璇，姜振宇，张国辉

（湖北省农林病虫害预警与调控工程技术研究中心/长江大学农学院，湖北 荆州 434025）

柑橘大实蝇（Bactrocera minax）是主要分布于中国的柑橘类重要害虫，也是对外检疫对象之一［1］。该害虫在湖北省一般1 年发生1 代，目前的防治策略主要包括农业防治（收集落果装袋闷死）、生物防治（引诱剂和诱蝇球诱集）和化学防治（喷施诱杀剂）等［2，3］。杀虫剂施于田间后，其在环境中的毒力会随着时间推移和状态的改变逐渐递减到亚致死剂量［4］。亚致死剂量杀虫剂对昆虫发育历期、繁殖和子代都有很大的影响［5］。Yin 等［6］研究表明多杀菌素对小菜蛾（Plutella xylostella）亚致死效应表现为随着处理剂量的增加，幼虫的发育历期显著延长。王建军等［7］研究表明斜纹夜蛾（Spodoptera litura）3龄幼虫经茚虫威LC15浓度处理后，成虫寿命和单雌产卵量都明显低于对照。欧善生等［8］报道了在LC10至LC50剂量范围内，氯虫苯甲酰胺处理棉铃虫［Helicoverpa armigera（Hübner）］3 龄幼虫的亚致死剂量越高，其生长发育受抑制越显著。

阿维菌素和丁硫克百威是生产中防治柑橘大实蝇的2 种常用杀虫剂［9，10］。刘雄［9］研究表明果瑞特（主要成分为0.1% 阿维菌素饵剂）防治柑橘大实蝇的效果较理想。莫廷诗等［11］试验表明果瑞特（主要成分为0.1%阿维菌素饵剂）对柑橘大实蝇的防治效果显著。石永芳等［12，13］报道了丁硫克百威和阿维菌素对柑橘大实蝇的室内毒力测定结果及其对柑橘大实蝇选择行为的影响及击倒作用。杨璇等［14］报道了丁硫克百威和阿维菌素对柑橘大实蝇成虫运动行为的亚致死效应，但亚致死剂量的阿维菌素和丁硫克百威对柑橘大实蝇成虫的生长发育影响鲜见报道。因此，本研究通过饲养法和解剖法，研究LC10阿维菌素和LC10丁硫克百威对柑橘大实蝇雌雄虫存活率、雌成虫卵巢等级以及42 日龄雌成虫的腹部指数、卵巢指数和卵粒长度的影响，为该虫的预防和控制提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试虫源 2017 年10 月于湖北省松滋市陈店镇（30°18′N，111°77′E）在未采取防控措施的柑橘园采集柑橘大实蝇幼虫，并置于长江大学昆虫生态学实验室内饲养。待其化蛹后，分期分批收集蛹转移到盛有河沙（厚度5～7 cm）的塑料盆内（直径17 cm，高11 cm），保持土壤湿度20%左右。收集羽化后的成虫置于养虫笼（长、宽及高均为35 cm）中，饲以酵母菌浸粉、蔗糖和去离子水（质量比1∶3∶30）混匀的营养液。选取羽化后5 日龄的成虫用于试验。

1.1.2 供试药剂和试剂 丁硫克百威原药（有效成分96.0%，江苏常隆化工有限公司）、阿维菌素原药（有效成分95.4%，山东潍坊润丰化工股份有限公司）、丙酮（分析纯，天津市天力化学试剂有限公司），吐温-80（化学纯，上海沪试实验室器材股份有限公司）和考马斯亮蓝（上海染料研究所有限公司）。

养虫瓶的制作：将1 只有盖塑料瓶（瓶口为圆形，瓶身为立方体，长10 cm、宽10 cm 和高15 cm，河南省长葛市常宏蜂具加工厂）的瓶底剪掉，用纱网（网孔直径为2 mm）封住剪去的瓶底，并用橡皮筋固定纱网。饲养时瓶口向下。

1.2 方法

1.2.1 药剂浓度和测试前处理 基于长江大学农学院昆虫生态学实验室前期室内毒力测定的结果配制药液，具体操作步骤如下：先将称量后的96.0%丁硫克百威原药和95.4%阿维菌素原药用1～2 mL 丙酮和吐温-80 完全溶解后，再加入一定量的蔗糖和1%考马斯亮蓝染液，最后用去离子水稀释至对应浓度，即丁硫克百威15.66 mg/L（LC10）、阿维菌素2.04 mg/L（LC10）、正常（CK）0 mg/L（LC0），并确保各浓度药剂中蔗糖和考马斯亮蓝含量分别为10%、0.5%［15］。

将待测药液浸渍30 s 后的滤纸片（2 cm×2 cm）置于培养皿（直径9.0 cm、高1.8 cm）中，将饥饿24 h后的柑橘大实蝇成虫（6 日龄）放于滤纸片边缘，待其取食20 s 后，接着将成虫按性别分类分别转移到改造的塑料养虫瓶中，最后将塑料瓶置于温度（25±1）℃、相对湿度（65±5）%、光周期L∶D=14 h∶10 h 的智能人工气候箱（RXZ 型，宁波江南仪器厂）中保存，以供测试。供试实蝇成虫是否正常取食，可通过观察其腹部是否呈亮蓝色来判定，如果成虫腹部不出现亮蓝色，则该成虫不进入下一步试验。

1.2.2 柑橘大实蝇成虫饲养 试验在长江大学昆虫生态学实验室进行，温度（25±2）℃，相对湿度（65±5）%，自然光照。饲养方法参照He 等［16］的方法，并进行少许修改。取亚致死浓度药剂处理后（包含正常）1 h 的成虫，每4 头同样性别的成虫为1 组，每组置于1 只自制的塑料瓶中饲养，每瓶为1 个处理。饲以酵母菌浸粉、蔗糖和去离子水（质量比1∶3∶30）混匀的营养液。每天9：00 更换食物1 次，为了避免食物污染，3 d 更换1 次饲养瓶。使用注射器将自来水喷在瓶子顶部纱网外侧的双层湿润餐巾纸（长2 cm，宽5 cm）上，每天早晚各供1 次水。

①正常饲养（CK）。雌成虫重复18 次，雄成虫重复15 次，供试成虫共132 头；②阿维菌素处理。雌成虫重复21 次，雄成虫重复16 次，供试成虫共148头；③丁硫克百威处理。雌虫共重复21 次，雄虫共重复15 次，供试成虫共144 头。

在3 种方法饲养过程中，每天9：00 记录柑橘大实蝇成虫死亡情况，并收集死虫，其中死亡的雌成虫转移到2 mL 离心管中，每只离心管装1 头成虫，贴上标签，再置于-4 ℃冰箱中，供当天确定卵巢级别的解剖使用。在3 种方法饲养结束时，使用上述同样保持方法，将收回的所有活体雌成虫（42 日龄）保存。供测定其卵巢发育级别、腹部指数、卵巢指数和卵粒长度使用。

1.2.3 雌成虫卵巢发育级别时间动态 在体视显微镜（DMDZM 型，宁波舜宇仪器有限公司）下，将每天收集的雌成虫整个腹部剪下，放入已加有少量清水的蜡盘中，用昆虫针固定住其腹部的一边，用解剖针清除整个腹部的表皮，直到露出卵巢，判断和记录其卵巢发育级别［15］。

1.2.4 雌成虫腹部和卵巢发育差异性 雌成虫的卵巢发育级别、腹部指数、卵巢指数和卵粒长度测定参照文献［16］进行。在徕卡体视显微镜（Leica，M205A 型）下，首先将柑橘大实蝇成虫的整个腹部一起剪下并放入已加有少量清水的蜡盘中，然后测量和记录其腹部指数（正面长度×腹部正面宽度×腹部侧面宽度），接着用昆虫针固定住柑橘大实蝇成虫腹部的一边，用解剖针清除整个腹部的表皮，直到露出卵巢，判断和记录其卵巢发育等级，最后测量和记录其卵巢指数（卵巢长度×卵巢宽度）和卵粒长度。

1.3 数据处理

所有数据采用DPS 统计软件处理［17］。采用配对两处理t检验比较3 种饲养方法（正常、LC10阿维菌素和LC10丁硫克百威）中的不同性别之间和不同饲养方法之间的柑橘大实蝇成虫平均存活率差异，以及采用完全随机单因子方差分析在3 种饲养方法中柑橘大实蝇雌虫的腹部指数、卵巢指数和卵粒长度之间的差异，其平均值差异采用Tukey 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对柑橘大实蝇成虫平均存活率的影响

结果表明，在正常条件下雌、雄成虫存活率分别为（54.95 ± 4.28）%、（61.59 ± 3.58）%，LC10阿维菌素处理后雌、雄成虫存活率分别为（42.43 ± 3.70）%、（47.43 ± 2.93）%，LC10丁硫克百威处理后雌、雄成虫存活率分别为（46.89± 3.83）%、（52.19± 3.23）%。3种处理中，每种处理的柑橘大实蝇雌成虫的平均存活率均极显著低于雄成虫（图1）。在3 种饲养方法之间，柑橘大实蝇成虫平均存活率均存在极显著差异，其平均存活率高低表现为正常＞丁硫克百威＞阿维菌素（图1）。但在3 种饲养方法之间，柑橘大实蝇雌、雄成虫平均存活率变化趋势均相似（图2）。

图1 三种饲养方法下柑橘大实蝇雄虫（1）、雌虫（2）及雌雄之间（3）的平均存活率差异

图2 三种饲养方法下柑橘大实蝇成虫平均存活率的时间动态

2.2 柑橘大实蝇的雌成虫卵巢发育级别时间动态

结果（图3）表明，在正常饲养和LC10阿维菌素、LC10丁硫克百威处理后饲养中，死亡的柑橘大实蝇雌成虫4 级卵巢出现最早时间分别是20 日龄、24 日龄和19 日龄，4 级卵巢出现最迟时间均是42 日龄；其卵巢均达到了4 级或4 级以上的时间分别是在29日龄、31 日龄和30 日龄。

图3 三种饲养方法下柑橘大实蝇死亡（左）和存活（右）雌成虫的卵巢级别

在正常饲养和LC10阿维菌素、LC10丁硫克百威处理后饲养中，饲养36 d 后收回的柑橘大实蝇活雌虫中，其卵巢均达4 级或5 级；42 日龄中卵巢达4 级和5 级的比例分别为66.67%和33.33%、45.45%和54.55%、92.86%和7.14%。

2.3 柑橘大实蝇的雌成虫腹部和卵巢发育差异性

结果（图4）表明，在正常饲养和LC10阿维菌素、LC10丁硫克百威处理后饲养中，饲养回收的柑橘大实蝇活的雌虫（42 日龄）中，就腹部指数而言，正常饲养为57.77±7.44，阿维菌素为54.03±2.85，丁硫克百威为65.72±4.04，3 种方法之间无显著差异；就卵巢指数而言，正常饲养为10.66±1.38，阿维菌素为8.88±0.53，丁硫克百威为10.47±1.00，3 种方法之间无显著差异；就卵粒长度而言，正常饲养为（1.77±0.04）mm，阿维菌素为（1.67 ± 0.02）mm，丁硫克百威为（1.71±0.03）mm，3 种方法之间无显著差异。

图4 三种饲养方法下柑橘大实蝇活的雌虫（42 日龄）的腹部指数、卵巢指数和卵粒长度的比较

3 小结与讨论

本研究结果表明，与正常对照组（CK）相比，LC10阿维菌素和LC10丁硫克百威处理后，柑橘大实蝇雌、雄成虫的平均存活率分别极显著降低了12.52 个百分点和14.16 个百分点、8.06 个百分点和9.40 个百分点。梁立成［5］研究表明，与对照相比，LC10阿维菌素处理稻纵卷叶螟卵后，其当代幼虫存活率显著降低了13.98%。王小强等［18］研究认为LC10阿维菌素处理F1代绿色型豌豆蚜10 d 后，其存活率明显低于对照。以上研究结果与本研究结果类似。李海强等［19］研究认为绿盲蝽经LC10丁硫克百威处理24 h后，存活率与对照差异不明显。本研究结果也表明，LC10阿维菌素处理后的柑橘大实蝇雌、雄成虫平均存活率均极显著低于LC10丁硫克百威处理后的柑橘大实蝇雌、雄成虫平均存活率。本研究结果与石永芳等［13］研究LC50阿维菌素对柑橘大实蝇雌、雄成虫的毒力分别高于LC50丁硫克百威的结果类似。本研究结果还表明，LC10阿维菌素和LC10丁硫克百威处理后的柑橘大实蝇雌虫平均存活率分别极显著低于其雄虫平均存活率5.00 个百分点和5.30 个百分点。石永芳等［13］研究认为LC10阿维菌素和LC10丁硫克百威处理的柑橘大实蝇雌、雄成虫之间的毒力差异不显著，这可能与亚致死剂量存在差异有关。

产生亚致死效应与丁硫克百威和阿维菌素这2种农药作用机理有关。阿维菌素干扰昆虫的神经生理活动，刺激昆虫释放更多的抑制神经传导信号的γ-氨基丁酸（Gamma-amino-butyricacid，GABA），使昆虫产生长时间的高强度神经抑制效应，导致其麻痹甚至死亡［14，20］。阿维菌素对昆虫和螨类具有触杀和胃毒作用［21］。丁硫克百威抑制昆虫乙酰胆碱酶的活性，造成昆虫体内乙酰胆碱的积累，从而影响正常的神经传导，最终达到杀虫目的［14，22］。

刘颖等［15］认为处于23～33 日龄的柑橘大实蝇雌虫卵巢达4 级，33～45 日龄的卵巢达5 级，4 级和5 级的成虫已达到性成熟，4 级为产卵盛期，5 级为产卵末期。He 等［16］研究认为在27～39 日龄，野外板栗雄花花序套袋饲养的柑橘大实蝇雌虫腹部指数、卵巢指数以及卵的长度均极显著低于正常对照（酵母菌浸粉∶蔗糖1∶3）的腹部指数、卵巢指数以及卵的长度；其套袋饲养死亡和活体的柑橘大实蝇的雌成虫3 级和3 级以上的卵巢发育级别比例均明显低于正常饲养，产生这些差异与营养有关。有研究表明阿维菌素类似物MK-243（4″-epi-methylamino-4″-deoxyavermectin B1）抑制硬蜱（Ambtyomma hebraeumKoch）的卵巢成熟和卵黄发生［23］。本试验结果表明，LC10阿维菌素促进了柑橘大实蝇雌虫的性成熟，在正常饲养和LC10阿维菌素、LC10丁硫克百威处理后饲养，饲养36 d 后收回的柑橘大实蝇活雌虫中，其卵巢均达4 级和5 级，其比例分别为66.67% 和33.33%、45.45%和54.55%、92.86%和7.14%。表明LC10阿维菌素刺激了其雌成虫的性成熟，LC10丁硫克百威抑制了其雌成虫的性成熟，但在其腹部指数、卵巢指数和卵粒长度之间均无显著差异。

综上所述，亚致死剂量的阿维菌素和丁硫克百威影响了柑橘大实蝇成虫的存活率与性成熟时间，但其体内物质代谢变化及其分子机理还需深入研究。